纖維混凝土的塑性收縮
發(fā)布時間:2021-03-24 點擊數(shù):1470
【摘要】:
混凝土在澆灌后的最初6-12h內(nèi),如果其所含水分急劇蒸發(fā)則極易產(chǎn)生裂縫,這主要是由于尚處于塑性狀態(tài)的混凝土因失水而引起收縮,在收縮受到限制的情況下,混凝土內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其抗拉強度極限值(塑性狀態(tài)混凝土的此修值極低)時,則混凝土不可避免地會開裂,通常稱之為“塑性收縮裂縫”。如果所用混凝土的配合比合適、施工方法正規(guī)并且養(yǎng)護期間的溫濕度均得以保證,則可減少或防止塑性收縮裂縫。但在不利的施工條件下,尤其是在較惡劣的氣候環(huán)境中,在混凝土中摻加少量聚丙烯細纖維是減少或防止塑性收縮裂縫的一項有效的技術(shù)措施!!
聚丙烯細纖維的密度很低、直徑較小、將直接徑為48微米,長度為19mm的聚丙烯單絲纖維以體積率0.1%摻入混中,地1m3 混凝土中纖維數(shù)量可達2900萬根,數(shù)量如此之大的纖維均勻分布于混凝土中,可形成三維的“支承網(wǎng)絡(luò)”,在澆灌后的混凝土中起到以下三方面的作用:
1阻止混凝土的離析,提高了混凝土的均質(zhì)性。混凝土澆小灌后因集料的沉降而發(fā)生離析現(xiàn)象,降低了混凝土的均質(zhì)性與連續(xù)性,在嚴(yán)重情況下,混凝土表面還會出現(xiàn)“沉降裂縫”。聚丙烯細纖維三維網(wǎng)絡(luò)的存在阻止了此種離析現(xiàn)象,并因而防止了塑性沉降裂縫的生成。
2減少與防止大體積混凝土早期的混度收縮裂縫。自20世紀(jì)80年代后期起,國際上對“大體積混凝土”予以新的定義,凡混凝土結(jié)構(gòu)物實體的最小尺寸等于或大于1mm,或預(yù)計因水泥水代熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致裂縫的混凝土均屬大體積混凝土。當(dāng)大體積混凝土澆灌后,因內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其早期的抗拉強度極限值時,必然會產(chǎn)生早期裂縫。聚丙烯細纖維三維網(wǎng)絡(luò)可承受溫差所引起的拉應(yīng)力,從而可減少或防止此種裂縫的生成。
3減少與抑制混凝土的塑性收縮裂縫,提高混凝土的耐久性。如前所述,在不利的施工條件下,由于混凝土中所含水分的快速蒸發(fā),極易產(chǎn)生塑性收縮裂縫的生成,由于此種裂縫數(shù)量的減少與尺度的細化,使混凝土的抗?jié)B性與抗凍性等得以增進,因而提高了混凝土的耐久性。
廣州市住宅建設(shè)發(fā)展有限公司混凝土分公司曾對未摻纖維懷摻有不同體積率Dura纖維的砂漿的塑性收縮裂縫進行了對比試驗。該項試驗基本上參照了Kraai建議的方法,僅在試件尺寸方面略有不同。試驗所用砂漿的質(zhì)量配合比為水泥 :砂 :水=1 :3.3 :0.55,試件尺寸為200mm×200mm×50mm.。先使?jié)仓蟮奶幱谙拗剖湛s狀態(tài)的試年暴露于試驗室空氣中并置于風(fēng)扇下,通過加速空氣流動以促使試件表面水分的急劇蒸發(fā)。室內(nèi)溫度為20-25℃,風(fēng)扇下空氣的相對濕度為23%-25%。3h后并閉風(fēng)扇,將試件轉(zhuǎn)移到室外大氣中繼續(xù)暴露21h。室外的溫度為26-31℃,相對濕度為56%-72%。在試件齡期達到24h 后,用計權(quán)法測評各組試件的表面裂縫狀況。
在砂漿中摻加少量的聚丙烯細纖維即可顯著減少塑性收縮性收縮裂縫與早期的干縮裂縫生成的數(shù)量,并使裂縫趨于細化。當(dāng)用kraai建議的方法測定砂漿的塑性收縮裂縫時,由于砂漿酯合比、纖維形態(tài)與長度、空氣流動速率以入空氣溫度與濕度等的不同,可使所得數(shù)據(jù)有很的差異。該法較適用于在同一試驗條件下不同試件的相互比較。